摘要：本文對建筑電氣設計中電氣設備的初期投資與運行費用如何達到經(jīng)濟合理，進行了討論，并提出了建議。

    關鍵詞：電氣設備 初期投資與運行費用 經(jīng)濟合理

    合理設計建筑電氣的各個系統(tǒng)和運用先進的電氣設備對滿足建筑功能要求及節(jié)約基建投資是極為重要的。在實際的設計中，往往由于設計的周期短、時間緊、任務重，而對設計的經(jīng)濟性忽視，致使在建筑初期電氣設備投資的浪費。建筑電氣設計的經(jīng)濟性就是電氣設備的初期投資與運行費用達到經(jīng)濟合理�，F(xiàn)在建筑電氣設計分為強電與弱電兩個部分，下面就分別從這兩個部分來討論建筑電氣設計初期投資的經(jīng)濟性。

    1 強電部分

　　強電部分的設計主要包括高壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線系統(tǒng)、配電箱系統(tǒng)和導線電纜的敷設等，這一部分設計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。

　　可靠性——根據(jù)用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。

　　靈活性——主結線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設備；投入或切除某些設備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現(xiàn)在具有適應發(fā)展的可能性。

　　安全性——保證在進行一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。
通常在設計中只要滿足規(guī)范的要求就基本上能滿足上述三點要求，但經(jīng)濟性同樣是設計電氣各系統(tǒng)的重要原則�？紤]經(jīng)濟問題時，必需從整個建筑的全局出發(fā)，根據(jù)建筑本身的特點，經(jīng)濟合理地設計電氣的各系統(tǒng)，然而可靠性與經(jīng)濟性二者之間既有矛盾的一面也有統(tǒng)一的一面，如果過分強調可靠性，以配電系統(tǒng)為例，大部分設備由變配電所低壓母線放射式供電，勢必造成設備增多，投資增大，導致不必要的浪費，使經(jīng)濟性下降；如果過分強調經(jīng)濟性，減少設備，簡化結線，就必然會影響可靠性，當發(fā)生事故時會造成較大面積的停電，從而又會帶來損失，可見這樣的結果是不但降低了可靠性，同時經(jīng)濟性也降低。因此在處理這些矛盾時，應當先滿足可靠性的同時再提高經(jīng)濟性。

　　高壓配電系統(tǒng)是一個工程配電的源頭，因此這一部分的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在不出現(xiàn)故障，造成整個工程斷電，選用合格可靠的產(chǎn)品。

　　低壓配電系統(tǒng)這一部分是一般民用建筑電氣設計的核心部分。低壓配電系統(tǒng)一般是由樹干式配電與放射式配電相結合而構成的，同樣一棟建筑采用同一層次的產(chǎn)品，由于設計系統(tǒng)的不同，會產(chǎn)生很大的價格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統(tǒng)的構成與設計時計算系數(shù)的選用。怎樣才能使系統(tǒng)既經(jīng)濟又安全可靠呢？我們試舉一例，假設某一棟高層公共建筑采用二路高壓進線，采用二臺變壓器，并且在本建筑內(nèi)含有水泵房、冷凍機房，我們通常做法是高壓采用單母線分段運行手動聯(lián)絡（自動聯(lián)絡或不聯(lián)絡）；低壓為母線分段運行，聯(lián)絡開關設自投自復、自投不自復、手動轉換開關，自投時應自動斷開非保證負荷，以保證變壓器正常工作，主進開關與聯(lián)絡開關設電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關，并且為避免動力負荷的啟動干擾照明負荷，通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負荷，而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調負荷。如何設計能降低電氣設備的成本呢？可以從兩個方面解決，第一減少低壓柜的出線回路，第二在設計的過程中選擇好需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)，下面就分別從這兩個方面討論：

（1）減少低壓柜的出線回路
　　當我們做一個工程的電氣設計時，首先將負荷的種類和位置確定，將同一區(qū)域內(nèi)相同性質的負荷，由低壓母線饋出的一個回路供電，這里的同一區(qū)域可以是同一層內(nèi)，也可以是不同樓層但軸線位置相同的區(qū)域，這樣做可以減少低壓柜的出線回路，減少低壓柜的臺數(shù)，降低設備成本，缺點是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現(xiàn)實中發(fā)生的可能性非常低。例如我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電，而這種住宅樓的部電源進線大部分都是大容量的單回路供電的，而且現(xiàn)在電氣設備的性能越來越好，通常在不出現(xiàn)電氣故障的情況下是免維護不用檢修的，因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的，也是降低電氣設備成本的有效方法。
（2）正確選擇需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)
　　為什么這幾個系數(shù)要提到呢？因為它們直接影響到一棟建筑電氣設備的投資。功率因數(shù)選用是否準確直接影響到計算電流，從而影響電纜（導線）、保護開關的大��；需要系數(shù)選用是否準確亦直接影響到計算電流，從而影響電纜（導線）、保護開關的大��；同時系數(shù)取值還直接影響變壓器大小的選擇，若取值偏大而選擇大容量變壓器時，會造成將來變壓器運行時損耗的增大。因此在實際的設計中一定要調查研究在實際中同類設備運行時的情況，合理選用計算系數(shù)。我們在深圳時曾遇見這樣一項工程，8萬平米高檔公寓，設計選用4臺1250kVA干式變壓器，而實際建成以后，由于入住率低，甲方只用一臺500kVA的變壓器帶所有的負荷，這本身就反映出設計時計算系數(shù)取得保守偏大。在我們做設計時要考慮發(fā)展前景，留有余量，但這些年的發(fā)展過程中，隨著建筑智能化水平的提高，電量并沒有大幅上升，因為樓宇自控的調節(jié)、節(jié)能產(chǎn)品的選用、電能浪費的減少以及智能化水平的提高大部分是由計算機來實現(xiàn)的，對用電量的需要很低，因此我們在設計中盡量取低一點的系數(shù)。

2 弱電部分

　　隨著建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統(tǒng)增加很多，弱電設備占基建投資的比率也越來越高，因此設計好弱電的各個子系統(tǒng)，對節(jié)約投資提高智能化水平是有重要意義的。

　　弱電部分的各個系統(tǒng)中，樓宇自控系統(tǒng)是由設計院按甲方及規(guī)范要求提出進入BAS監(jiān)控或監(jiān)視的點，并且在設計中預留BAS控制器之間的管線。控制器至各種傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源，均由承包商進行深化設計；其他的各弱電子系統(tǒng)如有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)均與BAS系統(tǒng)類似，目前設計中較深化的是火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)與綜合布線系統(tǒng)兩部分，下面就分別從這兩個方面分析如何降低初期投資提高使用功能。

　　火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)的成本主要與探測器和模塊的數(shù)量有關，因此在設計中減少探測器和模塊的數(shù)量就可以降低火災自動報警設備的投資。在《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16.92中24.5.3.2條中規(guī)定“在梁突出頂棚的高度小于200mm的頂棚上設置感煙、感溫探測器時，可不考慮梁對探測器保護面積的影響。當梁突出頂棚的高度在200－600mm時，按附錄L.2及L.3確定梁的影響和一只探測器能夠保護的梁間區(qū)域的個數(shù)。當梁突出頂棚的高度超過600mm時，被梁隔斷的每個梁間區(qū)域應至少設置一只探測器－－－”以及在24.5.1.9的第6點中規(guī)定“汽車庫等宜選用感溫探測器�！蔽覀冊谠O計中經(jīng)常遇見這樣的地下車庫，柱網(wǎng)間距為8.1m，柱網(wǎng)間為“十”字梁，梁高500mm，若按上述規(guī)范每一柱網(wǎng)內(nèi)應布4個感溫探測器，如果地下車庫面積在一萬平米以上（這種情況是經(jīng)常遇到的），那么僅此車庫就會設置上千個溫感，這樣做有沒有必要呢？若采用煙感探測器就會減少3/4的探測器的數(shù)量，而且當前隨著環(huán)保要求的提高，汽車的尾氣排放標準也越來越高，在地下車庫采用煙感是可行的，這樣可以節(jié)省很多投資，同時一般大型地下車庫均設置噴灑系統(tǒng)，因此可減少探測器的設置甚至不設置，當然這還需要消防部門的批準。

　　綜合布線系統(tǒng)是將語言信號、數(shù)字信號的配線，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)范設計，綜合在一套標準的配線系統(tǒng)上，此系統(tǒng)為開放式的網(wǎng)絡平臺，方便用戶在需要時，形成各自獨立的子系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)可以實現(xiàn)世界范圍資源共享，綜合信息數(shù)據(jù)庫管理、電子郵件、個人數(shù)據(jù)庫、報表處理、財務管理、電話會議、電視會議等。綜合布線系統(tǒng)成本的節(jié)約也主要體現(xiàn)在減少信息點上，在《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB/T50311－2000中第3.03及5.0.1條中規(guī)定一個工作區(qū)按5～10平米估算及每個工作區(qū)信息插座的數(shù)量配置方法。前一段時間我們設計－5.6萬平米的辦公樓，若減去機房和車庫面積按規(guī)范應設置5000個信息出線口，而本工程將來使用時實際辦公人數(shù)不足2000人，而且每個信息點的成本在500元左右，這樣一來必造成很大的浪費，因此在設計中一定要根據(jù)實際情況合理地設計信息點，這樣才能節(jié)約投資成本。

　　綜合上所述，一個設計的好壞直接影響電氣設備的成本，上面還只是討論了較大系統(tǒng)方面的影響，而在實際的細部設計中還有許多值得探討的關于節(jié)約成本的問題，只有經(jīng)過仔細的研究，根據(jù)實際情況，即為將來發(fā)展留出裕量又節(jié)省投資，這樣才是一個好的設計。
　　
    參考文獻---《工廠供電》同濟大學電氣工程系編 中國建筑工業(yè)出版社